陳朝華 王宇飛
摘要:隨著氣象預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展,氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率已經(jīng)有了很大的提升。然而在氣象預(yù)報(bào)過(guò)程中仍然存在著氣象預(yù)報(bào)誤差現(xiàn)象。因此,本文就氣象預(yù)報(bào)誤差進(jìn)行分析,學(xué)習(xí)如何應(yīng)用相關(guān)的氣象信息作出正確的決策,從而取得良好氣象預(yù)報(bào)效果,產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞:氣象預(yù)報(bào);誤差;準(zhǔn)確性
一、當(dāng)前我國(guó)進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)服務(wù)的主要內(nèi)容
1.1災(zāi)害性的天氣預(yù)報(bào)。天氣預(yù)報(bào)可以在災(zāi)害性天氣來(lái)臨之前,及時(shí)的向人們進(jìn)行預(yù)報(bào)提醒,可以提前進(jìn)行預(yù)防災(zāi)害性氣候帶來(lái)的危害,并合理安排各種生產(chǎn)生活,在一定程度上減小氣象災(zāi)害所帶來(lái)的不必要經(jīng)濟(jì)損失。
1.2氣象災(zāi)害研究。通過(guò)對(duì)氣象信息及發(fā)生過(guò)程進(jìn)行研究,對(duì)相關(guān)氣象災(zāi)害提出相應(yīng)的解決措施,如對(duì)洪澇、干旱、霜凍、暴雨以及大風(fēng)等災(zāi)害性天氣的預(yù)防措施??梢栽跒?zāi)害性氣候來(lái)臨及發(fā)生時(shí),可以更好的啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)防機(jī)制,以將損失降到最低。
1.3實(shí)時(shí)氣象監(jiān)測(cè)。通過(guò)衛(wèi)星遙感系統(tǒng)對(duì)氣象信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),將收集到的信息進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理,在氣象云圖上更直接清晰的對(duì)災(zāi)害性氣候進(jìn)行研究,及時(shí)掌握災(zāi)害性氣候的成因及發(fā)送過(guò)程,可更好對(duì)氣象災(zāi)害預(yù)防做出科學(xué)處理。
二、造成氣象預(yù)報(bào)誤差的原因分析
2.1大氣理論誤差原因。大氣運(yùn)動(dòng)除了遵循能量、質(zhì)量守恒等守恒定律外,影響因素復(fù)雜多樣,主要有:動(dòng)力因素(地球引力、氣壓梯度力、摩擦力、慣性離心力、地轉(zhuǎn)偏向力等)、熱力因素(太陽(yáng)、地球表面和地球大氣之間的的熱量(或能量)傳輸對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)的影響)和流體力學(xué)因素(流動(dòng)性、黏滯性、湍流性、連續(xù)性等)。還有如生物圈、巖石圈、水圈、冰雪圈等對(duì)大圈的影響,以及太陽(yáng)、月亮等星體對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)的影響等。對(duì)這些影響因素而言,有一些作用機(jī)制是清楚的,有一些是不清楚的;有一些機(jī)制是線性的,有一些機(jī)制是非線性的,從而導(dǎo)致大氣科學(xué)理論存在誤差。
2.2大氣觀測(cè)誤差。大氣觀測(cè)誤差主要是觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)空分辨率不夠。完整的立體式觀測(cè),每天只有兩次,早晨8時(shí)和傍晚20時(shí),空間間隔400 km左右;對(duì)于海洋、高原無(wú)人區(qū)的觀測(cè)極少。而典型的雷雨過(guò)程發(fā)生在不到l h的200 km范圍內(nèi)。氣象衛(wèi)星云圖、多普勒氣象雷達(dá)、自動(dòng)氣象觀測(cè)站等裝備彌補(bǔ)了人工觀測(cè)的不足,觀測(cè)覆蓋率比以前增大許多,但這些新增數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)為統(tǒng)一的定量數(shù)據(jù)過(guò)程中還帶有一定的誤差。
2.3預(yù)報(bào)方法造成的誤差
(1)數(shù)值預(yù)報(bào)誤差。氣象數(shù)值預(yù)報(bào)是目前使用較多,最為先進(jìn)的基礎(chǔ)性計(jì)算預(yù)報(bào)方法,該方法可以將大氣運(yùn)動(dòng)的影響因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì),通過(guò)非線性數(shù)學(xué)物理方程進(jìn)行模擬表述,并使用高性能、高速度的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,可以將數(shù)據(jù)模型進(jìn)行精確演示。該方法在氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)分析中主要的誤差來(lái)源為方程模式簡(jiǎn)化誤差。計(jì)算誤差以及初始數(shù)據(jù)積累誤差等。
(2)天氣學(xué)預(yù)報(bào)誤差。天氣學(xué)是天氣預(yù)報(bào)最基本的理論基礎(chǔ),也是需要每個(gè)氣象預(yù)報(bào)員必須掌握的理論方法之一。氣象預(yù)報(bào)員可根據(jù)空中和地面的的天氣實(shí)況,分析其中的氣象成因及規(guī)律,并通過(guò)總結(jié)的規(guī)律來(lái)對(duì)天氣變化進(jìn)行預(yù)測(cè),是氣象預(yù)報(bào)員對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)和天氣現(xiàn)象進(jìn)行理解和認(rèn)識(shí)最好的方法。其主要誤差為氣象預(yù)報(bào)員對(duì)其中影響天氣變化的多種因素認(rèn)識(shí)不能全面到位,無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)其中重要因素的權(quán)重變化。
(3)統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)誤差。統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)是用統(tǒng)計(jì)方法建立預(yù)報(bào)對(duì)象和眾多影響因素之間的概率統(tǒng)計(jì)、回歸定量、相似選擇等確定性或概率性預(yù)報(bào)規(guī)則。可借助電腦處理大批量數(shù)據(jù),應(yīng)用非常廣泛。誤差主要與統(tǒng)計(jì)方法或規(guī)則有關(guān)。
(4)云圖預(yù)報(bào)誤差。衛(wèi)星云圖是大氣動(dòng)力、熱力和流體力學(xué)變化現(xiàn)象的反映。其誤差主要來(lái)源于中、低云混合識(shí)別誤差和云圖本身的表象性、非動(dòng)力特征。
(5)雷達(dá)預(yù)報(bào)誤差。雷達(dá)預(yù)報(bào)是用人工制造電磁波主動(dòng)探測(cè)大氣中的云體,得到大云滴、雨滴的回波強(qiáng)度、徑向速度等數(shù)據(jù)。其誤差主要源于雷達(dá)雜波、距離折疊和速度退模糊等硬、軟件設(shè)計(jì)誤差。
三、改善氣象預(yù)報(bào)存在不足的有效對(duì)策
對(duì)于決策部門(mén)而言,必須及時(shí)提供準(zhǔn)確有效的氣象服務(wù)信息,才能保證其做出正確的決策。為此提出以下幾點(diǎn)要求:
3.1綜合應(yīng)用各種氣象服務(wù)手段。在實(shí)際氣象服務(wù)過(guò)程中,綜合應(yīng)用各種服務(wù)方式進(jìn)行氣象災(zāi)害預(yù)防,可以達(dá)到良好的預(yù)防效果。對(duì)于一般性災(zāi)害天氣,可以通過(guò)短信及公眾平臺(tái)進(jìn)行服務(wù)信息傳遞;當(dāng)氣象災(zāi)害進(jìn)一步嚴(yán)重時(shí),可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、電視以及短信結(jié)合的方式進(jìn)行直接快捷、覆蓋廣的傳遞途徑進(jìn)行氣象預(yù)報(bào);當(dāng)出現(xiàn)大型災(zāi)害性氣候時(shí),可全面升級(jí)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)手段,應(yīng)及時(shí)快速的將氣象信息在災(zāi)害來(lái)臨之前發(fā)送到群眾手中,讓人們更早的得知災(zāi)害性氣候的來(lái)臨,以及時(shí)作出相應(yīng)防范措施。因此,在災(zāi)害性氣候應(yīng)對(duì)及預(yù)防中,氣象服務(wù)系統(tǒng)顯得相當(dāng)重要,在今后的工作中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)氣象服務(wù)技術(shù)的研究,以確保氣象信息準(zhǔn)確及時(shí)的服務(wù)于群眾。
3.2提高氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。隨著科技的發(fā)展,氣象信息服務(wù)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率也在相應(yīng)提高,可為人們生產(chǎn)生活提供準(zhǔn)確的氣象信息預(yù)報(bào)服務(wù)。在今后的工作中,氣象部門(mén)應(yīng)積極開(kāi)展氣象預(yù)報(bào)技術(shù)研究,依靠先進(jìn)的科技水平,不斷提升災(zāi)害性氣象預(yù)警能力,積極開(kāi)展防范措施。對(duì)于重大氣象災(zāi)害及極端天氣,可及時(shí)利用衛(wèi)星遙感系統(tǒng)和氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)其作出及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)服務(wù),不斷加強(qiáng)和提高災(zāi)害性氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。
3.3加強(qiáng)短時(shí)臨近預(yù)報(bào)服務(wù)。目前省市一級(jí)對(duì)多普勒天氣雷達(dá)應(yīng)用較多,也較專(zhuān)業(yè),縣一級(jí)的預(yù)報(bào)員一般沒(méi)有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn),對(duì)多普勒天氣雷達(dá)的應(yīng)用大都停留在監(jiān)測(cè)降雨系統(tǒng)移動(dòng)及變化方面,對(duì)雷達(dá)的基本速度、譜寬、風(fēng)廓線等數(shù)據(jù)應(yīng)用較少,因此有必要加強(qiáng)對(duì)基層預(yù)報(bào)員雷達(dá)方面的培訓(xùn),進(jìn)而提高其短時(shí)預(yù)報(bào)服務(wù)能力,充分發(fā)揮多普勒天氣雷達(dá)的作用,提升氣象服務(wù)的效果。
3.4強(qiáng)化服務(wù)內(nèi)容。隨著多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,在對(duì)一些突發(fā)性、破壞性強(qiáng)的災(zāi)害氣候能夠進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)測(cè),可以及時(shí)的通過(guò)相關(guān)信息傳播平臺(tái)提前進(jìn)行預(yù)報(bào)。在預(yù)報(bào)過(guò)程中,要結(jié)合本地區(qū)不同季節(jié)、不同環(huán)境以及不同需要進(jìn)行針對(duì)性的重點(diǎn)服務(wù),并在平時(shí)工作中不斷積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行不斷的研究和改進(jìn),以更加人性、科學(xué)、合理的對(duì)氣象災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)服務(wù)。
四、結(jié)語(yǔ)
只有不斷加強(qiáng)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)水平,并針對(duì)社會(huì)的需求研究不同的防御機(jī)制,才可對(duì)人們的生產(chǎn)生活提供有利的氣象服務(wù)保障,以進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展。因此,我們氣象工作人員在今后要不斷尋求氣象服務(wù)改革措施,并充分利用現(xiàn)有的科技技術(shù),更好的服務(wù)于社會(huì),為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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